第 二 題

次級生產量（消費者所同化的能量或生物量）永遠低於初級生產量（生產者所固定的能量），主要原因在於能量流動符合熱力學第二定律，在轉換過程中會有大量的能量耗損，具體原因如下：

1. 呼吸作用消耗：植物固定的能量中，有一大部分需用於自身的呼吸作用以維持生命；同樣地，初級消費者攝取植物後，也需消耗大量能量於自身呼吸作用及活動產熱，這些能量最終以熱能形式散失。
2. 未被攝食與未被消化：並非所有的植物體（初級生產量）都會被草食動物吃掉（如樹幹、根部）；而在被吃下的植物中，也並非所有物質都能被消化吸收，許多部分（如纖維素）會透過排泄物（糞便）排出體外，進入分解者食物鏈。

1. 營養瀑流效應 (Trophic cascade)：是指在食物網中，高階掠食者的數量變化，會對其下層獵物及更底層的生產者產生連鎖、交替性影響的生態現象。這是一種「由上而下（Top-down control）」的控制機制。
2. 大鹽湖為例：美國大鹽湖的簡單食物鏈主要由「水鳥（高階掠食者）」、「豐年蝦或水蠅（初級消費者）」以及「浮游微藻（初級生產者）」組成。當氣候變遷或外在因素導致水鳥數量大量增加時，水鳥會大量捕食豐年蝦，導致豐年蝦數量劇減；豐年蝦數量減少使得其主要食物「浮游微藻」因缺乏捕食壓力而大量繁殖，進而改變湖水的透明度與水質。反之，若高階掠食者減少，豐年蝦會增加，微藻則會減少。這種跨營養階層的連鎖反應即為營養瀑流效應。

1. 影響陸域生態系統初級生產量的因子： (1) 溫度與水分 (氣候)：這是最主要的影響因子。溫暖且降雨充沛的地區（如熱帶雨林）有最高的初級生產量；反之，極端低溫（凍原）或缺水（沙漠）則會嚴重限制植物生長。 (2) 日照：影響光合作用的速率。